張安寧
摘要:港口立筒倉倉頂入料工藝及設備的選擇,應根據項目不同的功能,分析投資和使用成本,滿足業主的特殊要求,合理選用倉頂多點卸料的形式。本文主要針對目前備受關注的糧食立筒倉的入倉工藝以及設備做了簡要的分析。
關鍵詞:港口;散糧立筒倉;入倉工藝;輸送設備
由于糧食散裝化運輸成本低、效率高,近幾年各地散糧碼頭和散糧鐵路專用車等專業化設施設備投產并形成相當規模,內外貿糧食散裝化運輸正迅速替代包糧運輸,目前的比例己提高到60%左右。為適應這一趨勢,以糧食為傳統貨種的各港口著手新建或擴建糧食轉運設施,目前有大量的糧食筒倉建成或在建。散糧入倉作為關鍵工藝越來越得到重視。
一、各種入倉工藝和設備
(一)多臺輸送機搭接工藝
該工藝通過輸送機頭尾搭接和閘閥門的開閉,實現散糧輸送和多點卸料,它主要分為帶式輸送機搭接和埋刮板輸送機搭接兩種方式。
帶式輸送機搭接工藝流程如下:
帶式輸送機A→雙向閥門→帶式輸送機日
↓
入筒倉
埋刮板輸送機搭接工藝流程如下:
埋刮板輸送機A→閘門→埋刮板輸送機B
↓
入筒倉
當筒倉是鋼板倉時較多采用埋刮板輸送機搭接工藝,如大連大窯灣散糧鋼板倉、青島港鋼板倉、廣州港鋼板倉、日照嵐山港鋼板倉、上海外高橋散糧項目的筒倉也采用埋刮板輸送機搭接工藝。
(二)卻料車工藝
該工藝經過帶式輸送機配置的卸料車將散糧提升一定高度后,在閥門分配作用下實現多點卸料。卸料車工藝用于上層有封閉結構的筒倉,分為移動式卸料車和固定式卸料車兩種方式。
移動式卸料車工藝流程如下(輸送機水平段任、意點卸料):
帶式輸送機→移動式卸料車→閥門→入筒倉
典型代表工程有大連北良公司40萬t項目、中儲糧營口公司魷魚圈港筒倉項目、錦州港散糧項目等。
固定式卸料車的典型代表工程實例如大連大窯灣一期筒倉改造(多個固定式卸料車)。其工藝流程如下:
帶式輸送機→固定式卸料車→閥門一帶式輸送機
↓
入筒倉
(三)犁式卻料工藝
該工藝采用犁式卸料器實現多點卸料。目前有國產的和進口的兩種卸料犁。國產犁式卸料器是DTII(A)型帶式輸送機系列中的輔助裝置、還包含犁式卸料器除塵罩、犁式卸料器漏斗。
按照DTII(A)型帶式輸送機設計手冊的要求,這種犁式卸料器有單側和雙側卸料兩種基本形式,均為可變槽角卸料器,適用于帶速不大于2.5m/s、物料粒度為25mm以下且磨琢性較小、輸送帶采用硫化接頭的輸送機。進口犁式卸料器是與封閉皮帶機配套進口的,多點卸料原理與國內的相同。
二、輸送設備的選用
在以往的筒庫設計中,水平輸送設備通常選用膠帶輸送機和埋刮板輸送機,垂直輸送設備選用斗式提升機,現將這三種輸送設備的優缺點分述如下。
(一)埋刮板輸送機
優點:(1)結構簡單,重量輕,體積小節省空間;(2)有多點進料和卸料安裝維修比較方便,操作易實現自動控制尤其適合簡上層的多點卸料;(3)密閉性能好,粉塵易控制,能改善工人的操作條件,防止環境污染。
缺點:(1)水平輸送距離短,最長不超過80m,垂直提升高度不超過30m,水平安裝傾角為0~15°;(2)由于物料對刮板和料槽壁之間的摩擦,因而機件容易磨損,動力消耗大。
(二)斗式提升機
優點:(1)結構緊湊,占地面積小;(2)提升高度大,從5m~100m;(3)密閉性能好,生產能力大。
缺點:(1)過載靈敏,易堵塞;(2)備斗及傳動帶易磨損,維修量大,維修費用高;(3)在設計中,工作塔的尺寸大小往往取決于斗式提升機的布置。造成面積上的浪費,且工作塔通常為封閉結構增加了粉塵的積聚,為粉爆提供條件;(4)據國內外粉爆資料統計,立筒庫的粉塵爆炸除了管理不善及明火作業外,斗式提升機過載引起皮帶打滑產生靜電而引起粉塵爆炸占有很大比例。
(三)膠帶輸送機
優點:(1)動力消耗少,運行成本低;(2)操作安全,長期運行而無損壞。易損件少,維修量及維修費低;(3)適應性強,既可作為水平輸送設備,同時具備爬坡的能力;(4)允許一定的產量幅度變化,過載不敏感;(5)可露天布置,全封閉運行,粉塵不外揚,尤其采用氣墊式膠帶輸送機,其維修量及維修費更為大大降低,運行更為平穩,可靠且輸送量大,噪音低,重載啟動容易。
缺點:(1)對垂直輸送而言,膠帶輸送機要達到同樣提升高度,占地面積較斗式提升機大;(2)多點卸料時需增加卸料小車。綜上所述,膠帶輸送機在輸送設備中占有絕對優勢,在港口的筒庫設計中,尤其在條件許可時,用膠帶輸送機斜提升代替斗式提升機,為管理帶來很大方便。同時也減少了粉爆發生的可能性,筒上層亦采用膠帶輸送機,充分發揮了膠帶輸送機的優勢,避免了埋刮板輸送機輸進距離短,動耗高的缺點。
三、對比分析
多臺輸送機搭接工藝適用于儲備糧庫,設備利用率較低的情況。其優點是工藝布置簡單,可室外布置。如果是最近端的一個倉進糧(最有利的工況),則后續設備可以停機。除塵宜采用點式除塵系統(插入式除塵器)其缺點是設備數量多、驅動裝置多、控制點多。如果是最遠端的一個倉進糧(最不利的工況),前續設備都要啟動,為了能夠搭接和分路,輸送設備要傾斜布置,輸送的物料多次提升,能耗較大。尤其輸送物料為玉米時,會增加破碎率。
移動式卸料車工藝適用于大型中轉糧庫,港口中轉庫。其優點是“無級”卸料,同樣倉數時,所需輸送設備數量最少,常規布置于兩排倉的中間,可以實現皮帶機兩側多位置出料,其設備投資少。其缺點是設備一般布置在室內,需建造倉頂房,并且粉塵控制難度大,對除塵系統要求較高。
犁式卸料器工藝適用于業主有特殊要求的項目。其優點是可室外布置,無需建設倉頂房,易實現粉塵控制。其缺點是皮帶機需要封閉,配套進倉溜管要防雨,而進口封閉皮帶機和卸料犁設備投資大。使用過程中,犁板或膠帶磨損較大。輸送玉米時,與卸料車工藝相比破碎率高。
四、結語
綜上所述,港口立筒倉倉頂入料工藝及設備的選擇,應根據項目不同的功能,分析投資和使用成本,滿足業主的特殊要求,合理選用倉頂多點卸料的形式。
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